4.
碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用.请回答下列问题:
(1)用CH
4催化还原NO
x可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH
4(g)+4NO
2(g)=4NO(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H
1=-574kJ•mol
-1CH
4(g)+4NO(g)=2N
2(g)+CO
2(g)+2H
2O(g)△H
2若2mol CH
4还原NO
2至N
2,整个过程中放出的热量为1734kJ,则△H
2=
;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe
2O
3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁.
其反应如下:Fe
2O
3(s)+3CH
4(g)⇌2Fe(s)+3CO(g)+6H
2(g)△H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe
2O
3在反应中质量减少3.2g.则该段时间内CO的平均反应速率为
.
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是
(选填序号)
a.CH
4的转化率等于CO的产率 b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO)与v(H
2)的比值不变 d.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图1所示,当温度由T
1升高到T
2时,平衡常数K
A K
B(填“>”、“<”或“=”).纵坐标可以表示的物理量有哪些
.
a.H
2的逆反应速率 b.CH
4的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量 d.CO的体积分数
(3)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H
+ )实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N
2+3H
2⇌一定条件2NH
3,该过程中正极反应的方程式为
.
(4)若往20mL 0.0lmol•L
-l的弱酸HNO
2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如图2所示,下列有关说法正确的是
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol•L
-1②该烧碱溶液的浓度为0.01mol•L
-1③HNO
2的电离平衡常数:b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na
+)>c(NO
2-)>c(OH
-)>c(H
+)